編譯／韋士塔

藥物治療疾病的過程，劑量及服藥時間相當重要，劑量不正確或錯過用藥時間，可能導致療效不佳或產生各種副作用。為了改善這個問題，科學家已研發新一代的數位藥丸，採用創新材料，搭配人工智慧（AI），能夠準時、適量釋放藥物。

專家指出，欲改善全球醫療照護領域，藥物的有效性以及價格是關鍵。前一代的數位藥丸是在藥丸上植入感測器，藉此追蹤患者是否按時服藥，讓醫生得以監測病患是否遵守醫囑。首款數位藥丸為大塚製藥（Otsuka Pharmaceutical）公司、普羅圖斯數位健康公司（Proteus Digital Health）合作研發，可追蹤患者服藥時間、劑量及相關數據。

然而，部分專家對這種數位藥丸存有疑慮，因為患者的隱私可能外洩。此外，這種藥丸可能讓患者產生依賴性，且有些藥物相當昂貴，但數位藥丸無法降低藥物的成本，導致數位藥丸的採用率偏低。

新一代的數位藥丸，則聚焦於改善藥物的療效，透過數據的追蹤或分析預測或擬訂專屬治療方案。查默斯理工大學（Chalmers University of Technology）的研究人員表示，他們的人工智慧數位藥丸只關注一個主題：如何改善患者的臨床反應，進而降低醫療成本並提高採用率。

研究人員指出，新一代數位藥丸仍有植入物，可發送信號決定何時釋出藥物。更重要的是，新一代數位藥丸使用新的材料製造，這種物質是一種聚合物，能透過電脈衝改變狀態，有效釋出生物藥。

研究團隊的卡斯提洛（Gustav Ferrand-Drake del Castillo）表示，生物藥是以生物技術開發，在動植物或微生物體內形成的藥物，可用於治療癌症、免疫性疾病；以新型聚合物製作的數位藥丸，能更有效地為患者提供生物藥。

卡斯提洛解釋，製造生物藥的傳統技術是層析法（chromatography），把生物分子緊密地結合到細胞表面。然而，釋放這些藥物需要強力的化學物質，這會導致可產生的生物藥數量減少。

新的聚合物較容易從活細胞中分離出生物藥物，不僅能使用較少化學品，且可重複使用，在成本、環境方面都有益處。此外，這種材料在生物體液也能正常作用，並能承受人體內酸鹼值的變化。這些藥丸在接收到電子啟動信號後就能釋放藥物，可以遠距操作，也能透過AI自行操作。

卡斯提洛說：「我們研發的聚合物提供了一種分離蛋白質的新方法，可透過電子信號控制，同時不影響蛋白質的結構。我們認為，這個特點能讓醫療人員進行最少的手術干預，也無需使用針頭注射來控制蛋白質的釋放和攝取。這種新技術及材料，能大幅提高療效並減少副作用，也將是電子學與生物學連結的重要研究方向。」